JPH09191252A - Current addition type d/a converter - Google Patents

Current addition type d/a converter

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JPH09191252A
JPH09191252A JP8000732A JP73296A JPH09191252A JP H09191252 A JPH09191252 A JP H09191252A JP 8000732 A JP8000732 A JP 8000732A JP 73296 A JP73296 A JP 73296A JP H09191252 A JPH09191252 A JP H09191252A
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voltage
transistor
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尚子 諏訪
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a layout area in an IC without deteriorating conversion precision. SOLUTION: Two sets of current mirror circuits 11, 12 have a series circuit group consisting of MOS transistors(TRs) Q1 -Q7 and source resistors R1 -R7 . Thus, it is not required to make a voltage between a gate of the MOS TR and a DC power supply VDD equal between a high order bit group 11 and a low-order bit group 12 and the voltage drop by each source resistor and gate- source voltage of each MOS TR are adjusted uniquely to each group and values of R1 /R7 and W7 /W1 are reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、金属酸化物半導
体形電界効果トランジスタ(以下MOSトランジスタと
いう)で構成された電流加算型デジタル/アナログ(以
下D/Aという)変換回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current-summing digital / analog (hereinafter referred to as D / A) conversion circuit composed of a metal oxide semiconductor field effect transistor (hereinafter referred to as MOS transistor).

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の電流加算型D/A変換器の
一例を示す回路図で、図において、1は直流電源(以下
DDという)、2は接地点(以下GNDという)、3は
定電流源、4は出力抵抗、Q1〜Qnはビット数n個のD
/A変換用のPチャンネルMOSトランジスタ(以下単
にPMOSトランジスタという)、R1〜RnはMOSト
ランジスタQ1〜QnのソースとVDD1間に接続されたソ
ース抵抗で、最下位ビット(Least Significant Bi
t,以下LSBという)の抵抗R1の抵抗値が最大値で上
位ビットになるにつれ順次1/2に減小し、最上位ビッ
ト(Most Signi-ficant Bit,以下MSBという)で
最小値になるよう、 R1:R2:R3:R4:…:Rn=1:1/2:1/4:
1/8:…:1/2n-1 の関係の抵抗値が選定される。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional current addition type D / A converter. In the figure, 1 is a DC power source (hereinafter referred to as V DD ), 2 is a ground point (hereinafter referred to as GND), 3 is a constant current source, 4 is an output resistance, and Q 1 to Q n are D with a bit number n.
A / A conversion P-channel MOS transistor (hereinafter simply referred to as a PMOS transistor), R 1 to R n are source resistors connected between the sources of the MOS transistors Q 1 to Q n and V DD 1, and the least significant bit (Least). Significant Bi
The resistance value of the resistor R 1 (t, hereafter referred to as LSB) is gradually reduced to 1/2 as the maximum value becomes higher-order bits, and becomes the minimum value at the most significant bit (Most Signi-ficant Bit, hereafter referred to as MSB). as, R 1: R 2: R 3: R 4: ...: R n = 1: 1/2: 1/4:
Resistance values having a relationship of 1/8: ...: 1/2 n-1 are selected.

【0003】Q10はこれらMOSトランジスタQ1〜Qn
とカレントミラー回路を構成する駆動用PMOSトラン
ジスタで、それのソースが抵抗R10を介してVDD1に、
ドレインがゲートと短絡して定電流源3を介してGND
2に接続されている。sw1〜swnは各MOSトランジ
スタQ1〜QnのゲートとMOSトランジスタQ10のドレ
イン間に接続されたスイッチで、入力デジタル信号に応
じて開閉される。OUTは出力端子、I1〜In,I10
各MOSトランジスタQ1〜Qn,Q10のドレイン電流、
REFは入力デジタル信号が0(スイッチsw1〜swn
が全て開)の時の出力電圧値である。
Q 10 is one of these MOS transistors Q 1 to Q n.
And a driving PMOS transistor forming a current mirror circuit, the source of which is V DD 1 via a resistor R 10 .
The drain is short-circuited with the gate and connected to the GND via the constant current source 3.
2 are connected. sw 1 to SW n are each MOS transistors Q 1 to Q n gates and MOS transistor switch connected between the drain of Q 10 of, are opened and closed in response to the input digital signal. OUT is the output terminal, I 1 ~I n, I 10 is the drain current of the MOS transistors Q 1 ~Q n, Q 10,
The input digital signal of V REF is 0 (switches sw 1 to sw n
Is the output voltage value when all are open).

【0004】図6(a)は上記各PMOSトランジスタ
の構成及びマスクパターンを示す平面図、同図(b)は
断面図で、図において、Dドレンン、Sはソース、Gは
ゲート、Lはゲート長、Wはゲート幅である。このMO
Sトランジスタのしきい値電圧をVTHO、ドレイン電流
をID、コンダクタンスをβとすれば、飽和領域におい
てβ=K1W/Lで、ゲートGとソース間の電圧VGSは次
式で表わされる。ここにK1,K2は比例常数である。
FIG. 6A is a plan view showing the structure and mask pattern of each PMOS transistor, and FIG. 6B is a sectional view, in which D drain, S is a source, G is a gate, and L is a gate. The length and W are the gate width. This MO
If the threshold voltage of the S transistor is V THO , the drain current is I D , and the conductance is β, β = K 1 W / L in the saturation region, and the voltage V GS between the gate G and the source is expressed by the following equation. Be done. Here, K 1 and K 2 are proportional constants.

【数1】 [Equation 1]

【0005】上記各MOSトランジスタQ1〜Qn,Q10
のゲート長Lは等しく、ゲート幅Wは各MOSトランジ
スタ毎に異ったサイズとし、それらの値W1〜Wn,W10
は W1:W2:W3:W4:…:Wn=1:2:4:8:…:
n-110=W1×R1/R10 となるよう構成されている。このように、各MOSトラ
ンジスタQ1〜Qn,Q10のゲート幅W1〜Wn,W10を、
流すべきドレイン電流I1〜In,I10と比例するように
なされているので、各MOSトランジスタのVTHOは等
しいとすれば、上記ゲートGとソース間の電圧VGSは全
トランジスタで等しくなる。
Each of the MOS transistors Q 1 to Q n , Q 10
Have the same gate length L and a different gate width W for each MOS transistor, and their values W 1 to W n , W 10
The W 1: W 2: W 3 : W 4: ...: W n = 1: 2: 4: 8: ...:
2 n-1 W 10 = W 1 × R 1 / R 10 . Thus, the gate widths W 1 to W n and W 10 of the MOS transistors Q 1 to Q n and Q 10 are
Since the drain currents I 1 to I n and I 10 to be supplied are in proportion to each other, if the V THO of each MOS transistor is equal, the voltage V GS between the gate G and the source is equal in all transistors. .

【0006】次にその動作を説明する。入力デジタル信
号に応じてスイッチsw1〜swnの何れかが、例えばス
イッチsw1及びsw3がオンしたとすると、そのオンし
たスイッチsw1,sw3を介してMOSトランジスタQ
1,Q3のゲートとVDD1間に、定電流原3からMOSト
ランジスタQ10に供給される定電流I10の抵抗R10によ
る電圧降下(I10×R10)と上記ゲートソース間電圧V
GSを加えた値に等しい一定のゲート電圧(VG=I10×
10+VGS)が印加される。そして、MOSトランジス
タQ10、ソース抵抗R10とMOSトランジスタQ1
3、ソース抵抗R1,R3とで構成されるカレントミラ
ー回路によって、MOSトランジスタQ1,Q3には次式
に示す値のドレイン電流I1,I3が流れる。 I1=(VG−VGS)/R1=I10×R10/R1,I3=I10
×R10/R3
Next, the operation will be described. If any of the switches sw 1 to sw n , for example, the switches sw 1 and sw 3 are turned on according to the input digital signal, the MOS transistor Q is turned on via the turned on switches sw 1 and sw 3.
A voltage drop (I 10 × R 10 ) due to the resistance R 10 of the constant current I 10 supplied to the MOS transistor Q 10 from the constant current source 3 and the gate-source voltage between the gates of 1 and Q 3 and V DD 1. V
A constant gate voltage (V G = I 10 ×
R 10 + V GS ) is applied. Then, the MOS transistor Q 10 , the source resistance R 10, and the MOS transistor Q 1 ,
Due to the current mirror circuit composed of Q 3 and source resistors R 1 and R 3 , drain currents I 1 and I 3 having the values shown in the following equations flow through the MOS transistors Q 1 and Q 3 . I 1 = (V G -V GS ) / R 1 = I 10 × R 10 / R 1, I 3 = I 10
× R 10 / R 3

【0007】ここで、R1=2×2×R3 なので出力電
流Ioutは Iout=I1+I3=I10×R10×(1/R1+1/R3
=5×I10×R10/R1 となる。即ちLSBのアナログ電流値(I1=I10×R
10/R1)の2進数で101倍、10進数で5倍の出力
電流が出力抵抗4に流れ、それの電圧降下がVREFに加
えられた出力電圧が出力端子OUTに出力される。
Since R 1 = 2 × 2 × R 3, the output current I out is I out = I 1 + I 3 = I 10 × R 10 × (1 / R 1 + 1 / R 3 ).
= 5 × I 10 × R 10 / R 1 . That is, the analog current value of LSB (I 1 = I 10 × R
An output current of 101 times in terms of 10 / R 1 ) in binary and 5 times in terms of decimal flows through the output resistor 4, and the output voltage obtained by adding the voltage drop thereof to V REF is output to the output terminal OUT.

【0008】即ち、各MOSトランジスタQ1〜Qnのソ
ース抵抗R1〜Rnが上述の関係にあるから、各スイッチ
sw1〜swnがオンした時の各MOSトランジスタQ1
〜Qnのドレイン電流I1〜Inは I1:I2:I3:I4:…:In=1:2:4:8:…:2n-1 …(2) の関係となり、入力ディジタル信号に応じてオンされる
スイッチsw1〜swnに対応するMOSトランジスタQ
1〜Qnに流れるドレイン電流I1〜Inが加算されて出力
抵抗4に流れ、入力ディジタル信号に対応したアナログ
出力電圧が出力端子OUTから取出される。
That is, since the source resistances R 1 to R n of the MOS transistors Q 1 to Q n have the above relationship, the MOS transistors Q 1 when the switches sw 1 to sw n are turned on.
Drain current I 1 ~I n of to Q n are I 1: I 2: I 3 : I 4: ...: I n = 1: 2: 4: 8: ...: 2 n-1 ... become a relationship (2) , MOS transistors Q corresponding to the switches sw 1 to sw n that are turned on in response to an input digital signal
The drain currents I 1 to I n flowing through 1 to Q n are added and flow to the output resistor 4, and the analog output voltage corresponding to the input digital signal is taken out from the output terminal OUT.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
流加算型D/A変換器では、各MOSトランジスタQ1
〜Qnのドレイン電流I1〜Inが(1:2:4:8:
…:2n-1)の関係となるので、これらMOSトランジ
スタのゲート幅W1〜Wnを(1:2:4:8:…:2
n-1)の関係とし、かつ、ソース抵抗値R1〜Rn
(1:1/2:1/4:1/8:…:1/2n-1)とす
る必要があり、集積回路(以下ICという)中のこれら
の占めるレイアウト面積が大きくなるという欠点があっ
た。例えば、7ビットD/A変換器では、MOSトラン
ジスタQ7のゲート幅W7をMOSトランジスタQ1のゲ
ート幅W1の64倍に、ソース抵抗R1の抵抗値をソース
抵抗R7の抵抗値の64倍となる。なお、上記ゲート電
圧VGを小さくすれば、LSBとMSBのソース抵抗比
(R1/Rn)及びゲート幅比(Wn/W1)は小さくなる
が、それだけ変換誤差が大となり、精度が低下するとい
う問題点が生ずる。
In the conventional current addition type D / A converter as described above, each MOS transistor Q 1
Drain current I 1 ~I n of to Q n are (1: 2: 4: 8:
..: 2 n-1 ), the gate widths W 1 to W n of these MOS transistors are (1: 2: 4: 8: ...: 2).
n−1 ), and the source resistance values R 1 to R n must be (1: 1/2: 1/4: 1/8: ...: 1/2 n−1 ). There is a drawback that the layout area occupied by these in a circuit (hereinafter referred to as an IC) becomes large. For example, 7 bit D / A converter, MOS gate width W 7 of the transistor Q 7 to 64 times the gate width W 1 of the MOS transistor Q 1, the resistance value of the source resistance R 7 a resistance value of the source resistance R 1 Is 64 times. If the gate voltage V G is reduced, the source resistance ratio (R 1 / R n ) and the gate width ratio (W n / W 1 ) of the LSB and the MSB are reduced, but the conversion error becomes larger and the accuracy becomes higher. However, there is a problem in that

【0010】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、変換精度を下げることなく、
IC中のレイアウト面積を小さくすることができる電流
加算型D/A変換回路をうることを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the conversion accuracy without lowering the conversion accuracy.
It is an object of the present invention to obtain a current addition type D / A conversion circuit which can reduce the layout area in an IC.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電流加算
型D/A変換回路は、第1の電位源と出力端子間に、第
1のMOSトランジスタとソース抵抗との直列回路を所
定数並列に接続し、上記各第1のMOSトランジスタの
ゲートと上記第1の電位源との間に、入力デジタル信号
に応じて開閉する各スイッチを介して所定のゲート電圧
を印加し、上記出力端子から上記スイッチオンの第1の
トランジスタ電流の総和を取出すようにした電流加算型
デジタルアナログ変換回路において、上記第1のMOS
トランジスタとソース抵抗との直列回路群を複数組に分
け、各組毎に、それぞれの組の各第1のMOSトランジ
スタとカレントミラー回路を構成し、これら第1のMO
Sトランジスタのゲート電圧印加端子と上記第1の電位
源間に、ゲートとドレインが短絡された第2のMOSト
ランジスタとソース抵抗との直列回路を接続し、これら
各組の第2のMOSトランジスタのドレインと第2の電
位源間に上記各第1、第2のMOSトランジスタと逆極
性の第3のMOSトランジスタを接続し、これら各組の
第3のMOSトランジスタとカレントミラー回路を構成
し、これら第3のMOSトランジスタと同極性で、ソー
スが上記第2の電位源に、ドレインが定電流源を介して
上記第1の電位源に接続され、ゲートとドレインが短絡
されて、上記全組の第3のMOSトランジスタのゲート
に接続された第4のMOSトランジスタを設けたもので
ある。
According to the current addition type D / A conversion circuit of the present invention, a predetermined number of series circuits of a first MOS transistor and a source resistor are connected in parallel between a first potential source and an output terminal. And a predetermined gate voltage is applied between the gate of each of the first MOS transistors and the first potential source via each switch that opens and closes according to an input digital signal, and the output terminal In the current addition type digital-analog conversion circuit for extracting the sum of the switch-on first transistor currents, the first MOS
A series circuit group of a transistor and a source resistor is divided into a plurality of groups, and each group constitutes a first MOS transistor and a current mirror circuit of each group.
A series circuit of a second MOS transistor having a gate and a drain short-circuited and a source resistor is connected between the gate voltage application terminal of the S transistor and the first potential source, and the series circuit of the second MOS transistor of each set is connected. The first and second MOS transistors described above are connected between the drain and the second potential source, and a third MOS transistor having an opposite polarity is connected to form a current mirror circuit with the third MOS transistor of each set. The source is connected to the second potential source, the drain is connected to the first potential source via a constant current source, and has the same polarity as the third MOS transistor, and the gate and the drain are short-circuited. A fourth MOS transistor connected to the gate of the third MOS transistor is provided.

【0012】また、上記のものにおいて、分割された上
位ビット側の組の第2のMOSトランジスタのゲートと
第1の電位源間の電圧を、下位ビット側の組の第2のM
OSトランジスタのゲートと第1の電位源間の電圧より
大となるようにしたものである。
Further, in the above-mentioned configuration, the voltage between the gate and the first potential source of the second MOS transistor of the divided upper bit side is set to the second M of the lower bit side set.
The voltage is set to be higher than the voltage between the gate of the OS transistor and the first potential source.

【0013】また、上記のものにおいて、分割された各
組の第1のMOSトランジスタと第2のMOSトランジ
スタのソース抵抗とこれを流れる電流による電圧降下の
大きさを各組毎に等しくするとともに、上位ビット側の
組の上記電圧降下を、下位ビット側の組の電圧降下より
大となるようにしたものである。
Further, in the above-mentioned one, the source resistance of each of the divided first MOS transistor and the second MOS transistor and the magnitude of the voltage drop due to the current flowing therethrough are made equal to each other, and The voltage drop of the set on the high-order bit side is set to be larger than the voltage drop of the set on the low-order bit side.

【0014】さらに、上記のものにおいて、分割された
各組の第1のMOSトランジスタと第2のMOSトラン
ジスタのゲート長を各組毎に等しくするとともに、上位
ビット側の組の上記ゲート長を、下位ビット側の組のゲ
ート長より短くなるようにしたものである。
Further, in the above structure, the gate lengths of the first MOS transistor and the second MOS transistor of each of the divided sets are made equal to each other, and the gate length of the set on the upper bit side is It is designed to be shorter than the gate length of the lower bit group.

【0015】さらにまた、分割された各組の第1のMO
Sトランジスタと第2のMOSトランジスタのゲート
長、ゲート幅及びドレイン電流によってきまるゲートソ
ース間電圧を各組毎に等しくするとともに、上位ビット
側の組の上記ゲートソース間電圧を、下位ビット側の組
のゲートソース間電圧より大となるようにしたものであ
る。
Furthermore, the first MO of each divided set
The gate-source voltage determined by the gate length, the gate width, and the drain current of the S transistor and the second MOS transistor is made equal for each set, and the gate-source voltage of the set on the upper bit side is set to the set on the lower bit side. It is designed to be higher than the gate-source voltage of.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1を示す回
路図、図2はその動作を説明するための回路図である。
図1において、1は第1の電位源を構成する直流電源V
DD、2は第2の電位源を構成する接地点GND、3は定
電流源、4は出力抵抗、Q1〜Q7はビット数7のD/A
変換用の第1のMOSトランジスタであるPMOSトラ
ンジスタ、R1〜R7はMOSトランジスタQ1〜Q7のソ
ース抵抗、sw1〜sw7は入力デジタル信号に応じて開
閉されるスイッチ、OUTは出力端子、VREFは入力デ
ジタル信号が0の時の出力電圧値である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the operation thereof.
In FIG. 1, reference numeral 1 is a DC power supply V that constitutes a first potential source.
DD , 2 are ground points GND that constitute the second potential source, 3 is a constant current source, 4 is output resistance, and Q 1 to Q 7 are D / A having 7 bits.
A PMOS transistor that is a first MOS transistor for conversion, R 1 to R 7 are source resistances of the MOS transistors Q 1 to Q 7 , sw 1 to sw 7 are switches that are opened and closed according to an input digital signal, and OUT is an output. The terminal, V REF, is the output voltage value when the input digital signal is 0.

【0017】Q11は第1の組11のMOSトランジスタ
1,Q2,Q3とそれらのスイッチsw1,sw2,sw3
がオン時にカレントミラー回路を構成する第2のMOS
トランジスタであるPMOSトランジスタ、R11はこの
MOSトランジスタQ11のソース抵抗、Q12は第2の組
12のMOSトランジスタQ4,Q5,Q6,Q7とそれら
のスイッチsw4,sw5,sw6,sw7がオン時にカレ
ントミラー回路を構成する第2のMOSトランジスタで
あるPMOSトランジスタ、R12このMOSトランジス
タQ12のソース抵抗である。
Q 11 is a MOS transistor Q 1 , Q 2 , Q 3 of the first set 11 and their switches sw 1 , sw 2 , sw 3.
Second MOS that forms a current mirror circuit when the
A PMOS transistor which is a transistor, R 11 is a source resistance of this MOS transistor Q 11 , Q 12 is a MOS transistor Q 4 , Q 5 , Q 6 , Q 7 of the second set 12 and their switches sw 4 , sw 5 , When sw 6 and sw 7 are on, a PMOS transistor that is a second MOS transistor forming a current mirror circuit when it is on, R 12 is a source resistance of this MOS transistor Q 12 .

【0018】Q21はPMOSトランジスタQ11のドレイ
ンとGND2間に直列に接続された第3のMOSトラン
ジスタであるNチャンネルのMOSトランジスタ(以下
NMOSトランジスタという)、Q22はPMOSトラン
ジスタQ12のドレインとGND2間に直列に接続された
第3のMOSトランジスタであるNMOSトランジス
タ、Q30は、これらNMOSトランジスタQ21,Q22
カレントミラー回路を構成し、ゲートとドレインが短絡
され、ソースがGND2に、ドレインが定電流源3を介
してVDD1に、ゲートがNMOSトランジスタQ21,Q
22のゲートにそれぞれ接続される第4のMOSトランジ
スタであるNMOSトランジスタである。
Q 21 is an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as an NMOS transistor) which is a third MOS transistor connected in series between the drain of the PMOS transistor Q 11 and GND 2, and Q 22 is the drain of the PMOS transistor Q 12 . An NMOS transistor Q 30 , which is a third MOS transistor connected in series between GND2, forms a current mirror circuit with these NMOS transistors Q 21 and Q 22 , the gate and drain are short-circuited, and the source is GND2, The drain is connected to V DD 1 through the constant current source 3, and the gates are connected to the NMOS transistors Q 21 and Q.
It is an NMOS transistor which is a fourth MOS transistor connected to the gates of 22 respectively.

【0019】I1〜I7,I11,I12,I30は各MOSト
ランジスタQ1〜Q7,Q11,Q12,Q30のドレイン電流
で、 I1/I2=I2/I3=I3/I4=I4/I5=I5/I6
6/I7=2 即ち(2)式となるよう、各組11及び12毎に抵抗R
1〜R7を R1×I1=R2×I2=R3×I3=R11×I114×I4=R5×I5=R6×I6=R7×I7=R12×I
12 と、即ち、各組内のソース抵抗の電圧降下が等しくなる
よう、 R/R2=R2/R3=1/2,R4/R5=R5/R6
6/R7=1/2 の関係に設定する。そしてこの実施の態様では、R11×
11<R12×I12、即ち第1の組11のソース抵抗の電
圧降下を第2の組12のそれより小さくなるよう設定す
る。従って、 R3/R4<1/2なるよう設定される。
I 1 to I 7 , I 11 , I 12 , and I 30 are drain currents of the MOS transistors Q 1 to Q 7 , Q 11 , Q 12 , and Q 30 , and I 1 / I 2 = I 2 / I 3 = I 3 / I 4 = I 4 / I 5 = I 5 / I 6 =
I 6 / I 7 = 2 That is, the resistance R is set for each of the groups 11 and 12 so that the formula (2) is obtained.
1 to R 7 are R 1 × I 1 = R 2 × I 2 = R 3 × I 3 = R 11 × I 11 R 4 × I 4 = R 5 × I 5 = R 6 × I 6 = R 7 × I 7 = R 12 x I
12 , that is, R 1 / R 2 = R 2 / R 3 = 1/2, R 4 / R 5 = R 5 / R 6 =, so that the voltage drop of the source resistance in each set becomes equal.
The relationship of R 6 / R 7 = 1/2 is set. And in this embodiment, R 11 ×
I 11 <R 12 × I 12 , that is, the voltage drop of the source resistance of the first set 11 is set to be smaller than that of the second set 12. Therefore, R 3 / R 4 <1/2 is set.

【0020】また、各組のMOSトランジスタQ1
7,Q11,Q12のゲート長をL1〜L7,L11,L12
ゲート幅をW1〜W7,W11,W12とすれば、これらの関
係を L1=L2=L3=L11,L4=L5=L6=L7=L12,L
11>L12 と、即ち、各組内のMOSトランジスタのゲート長が等
しく、そして、第1の組11のゲート長を第2の組12
のそれより長くなるよう設定する。
In addition, each set of MOS transistors Q 1 to
The gate lengths of Q 7 , Q 11 , and Q 12 are L 1 to L 7 , L 11 , L 12 ,
Assuming that the gate widths are W 1 to W 7 , W 11 , and W 12 , these relationships are L 1 = L 2 = L 3 = L 11 , L 4 = L 5 = L 6 = L 7 = L 12 , L
11 > L 12 , that is, the gate lengths of the MOS transistors in each set are equal, and the gate length of the first set 11 is set to the second set 12
Set to be longer than that.

【0021】さらに、上記(1)式のゲート長とゲート
幅の比によってきまる各MOSトランジスタQ1〜Q7
11,Q12,Q21,Q22,Q30のゲートソース間電圧V
GS1〜VGS7,VGS11,VGS12,VGS21,VGS22,VGS30
を VGS1=VGS2=VGS3=VGS11,VGS4=VGS5=VGS6
GS7=VGS12, VGS21=VGS22=VGS30,VGS11<VGS12 と、即ち、同じカレントソース回路を構成するMOSト
ランジスタのゲートソース間電圧を等しく、そして、第
1の組11のゲートソース間電圧を第2の組12のそれ
より小さくなるよう設定する。これによって、各第1の
MOSトランジスタQ1〜Q7のゲート幅W1〜W7
(1)式より明らなように W1/W2=W2/W3=1/2,W4/W5=W5/W6=W
6/W7=1/2 となる。ただし、W3/W4>1/2なるよう設定され
る。
Further, each of the MOS transistors Q 1 to Q 7 , which is determined by the ratio of the gate length and the gate width in the equation (1),
Gate-source voltage V of Q 11 , Q 12 , Q 21 , Q 22 , and Q 30
GS1 ~V GS7, V GS11, V GS12, V GS21, V GS22, V GS30
The V GS1 = V GS2 = V GS3 = V GS11, V GS4 = V GS5 = V GS6 =
V and GS7 = V GS12, V GS21 = V GS22 = V GS30, V GS11 <V GS12, i.e., equal to the gate-source voltage of the MOS transistor constituting the same current source circuit, and the gate of the first set 11 The source-to-source voltage is set to be lower than that of the second set 12. As a result, the gate widths W 1 to W 7 of the respective first MOS transistors Q 1 to Q 7 are W 1 / W 2 = W 2 / W 3 = 1/2, W as is apparent from the equation (1). 4 / W 5 = W 5 / W 6 = W
6 / W 7 = 1/2. However, it is set so that W 3 / W 4 > 1/2.

【0022】次にその動作を説明する。第3のNMOS
トランジスタQ21,Q22と第4のNMOSトランジスタ
30とはカレントミラー回路を構成されており、これら
のNMOSトランジスタのゲートとGND2間のゲート
電圧、ソース抵抗が接続されていないので、ゲートソー
ス間電圧VGS21,VGS22,VGS30が等しくなるよう各M
OSトランジスタにドレイン電流I11,I12,I30が流
れる。これらのドレイン電流は、各MOSトランジスタ
21,Q22,Q30のゲート長をL21,L22,L30、ゲー
ト幅をW21,W22,W30とし、しきい値電圧VTHOは両
トランジスタで等しいとすれば、上記(1)式より I11=(I30×W21×L30)/(L21×W30), I12=(I30×W22×L30)/(L22×W30) となる。これらのドレイン電流I11及びI12が第2のP
MOSトランジスタQ11及びQ12にドレイン電流として
供給される。
Next, the operation will be described. Third NMOS
A transistor Q 21, Q 22 and the first 4 NMOS transistor Q 30 of which is a current mirror circuit, the gate and the gate voltage between GND2 of these NMOS transistors, because the source resistance is not connected, between the gate and source each M so that the voltage V GS21, V GS22, V GS30 equal
Drain currents I 11 , I 12 , and I 30 flow through the OS transistor. The drain currents of these MOS transistors Q 21 , Q 22 , and Q 30 have gate lengths L 21 , L 22 , and L 30 and gate widths W 21 , W 22 , and W 30 , respectively, and the threshold voltage V THO is If both transistors are equal, I 11 = (I 30 × W 21 × L 30 ) / (L 21 × W 30 ), I 12 = (I 30 × W 22 × L 30 ) / (L 22 × W 30 ). These drain currents I 11 and I 12 are the second P
The drain current is supplied to the MOS transistors Q 11 and Q 12 .

【0023】今、入力デジタル信号に応じてスイッチs
1〜sw7の何れかが、例えばスイッチsw1,sw3
sw5及びsw6がオンしたとすると、そのオンしたスイ
ッチsw1,sw3を介してMOSトランジスタQ1,Q3
のゲートとVDD1間に、MOSトランジスタQ11に供給
されるドレイン電流I11の抵抗R11による電圧降下(I
11×R11)と上記ゲートソース間電圧VGS11を加えた値
に等しい一定のゲート電圧(VG11=I11×R11+V
GS11)が印加される。そして、MOSトランジスタ
11、ソース抵抗R11とMOSトランジスタQ1,Q3
ソース抵抗R1,R3とで構成されるカレントミラー回路
11によって、MOSトランジスタQ1,Q3には次式に
示す値のドレイン電流I1,I3が流れる。 I1=(VG11−VGS11)/R1=I11×R11/R1,I3
11×R11/R3
Now, according to the input digital signal, the switch s
Any one of w 1 to sw 7 is, for example, a switch sw 1 , sw 3 ,
When sw 5 and sw 6 is that it has turned on, MOS transistors Q 1, Q 3 via the switches sw 1, sw 3 that the on
Between the gate and the V DD 1 a, the voltage drop due to the resistance R 11 of the drain current I 11 supplied to the MOS transistor Q 11 (I
11 × R 11) a constant gate voltage equal to a value obtained by adding the gate-source voltage V GS11 (V G11 = I 11 × R 11 + V
GS11 ) is applied. Then, the MOS transistor Q 11 , the source resistance R 11, and the MOS transistors Q 1 and Q 3 ,
Due to the current mirror circuit 11 composed of the source resistors R 1 and R 3 , drain currents I 1 and I 3 having values shown in the following equations flow through the MOS transistors Q 1 and Q 3 . I 1 = (V G11 −V GS11 ) / R 1 = I 11 × R 11 / R 1 , I 3 =
I 11 × R 11 / R 3

【0024】一方、オンしたスイッチsw5,sw6を介
してMOSトランジスタQ5,Q6のゲートとVDD1間
に、MOSトランジスタQ12に供給されるドレイン電流
12の抵抗R12による電圧降下(I12×R12)と上記ゲ
ートソース間電圧VGS12を加えた値に等しい一定のゲー
ト電圧(VG12=I12×R12+VGS12)が印加される。
そして、MOSトランジスタQ12、ソース抵抗R12とM
OSトランジスタQ5,Q6、ソース抵抗R5,R6とで構
成されるカレントミラー回路12によって、MOSトラ
ンジスタQ5,Q6には次式に示す値のドレイン電流
5,I6が流れる。 I5=(VG−VGS12)/R5=I12×R12/R5,I6=I
12×R12/R
On the other hand, the voltage due to the resistance R 12 of the drain current I 12 supplied to the MOS transistor Q 12 is applied between the gates of the MOS transistors Q 5 and Q 6 and V DD 1 via the switches sw 5 and sw 6 which are turned on. A constant gate voltage (V G12 = I 12 × R 12 + V GS12 ) equal to the sum of the drop (I 12 × R 12 ) and the gate-source voltage V GS12 is applied.
Then, the MOS transistor Q 12 , the source resistances R 12 and M
Due to the current mirror circuit 12 composed of the OS transistors Q 5 and Q 6 and the source resistors R 5 and R 6 , drain currents I 5 and I 6 having the values shown in the following equations flow through the MOS transistors Q 5 and Q 6. . I 5 = (V G -V GS12 ) / R 5 = I 12 × R 12 / R 5, I 6 = I
12 x R 12 / R 6

【0025】それで、出力電流Ioutは Iout=I1+I3+I5+I6 =I11×R11×(1/R1+1/R3)+I12×R12×(1/R5+1/R6) =(1+4+16+32)×I1=53I1 となり、この出力電流Ioutが出力抵抗4に流れ、それ
の電圧降下がVREFに加えられた出力電圧が出力端子O
UTに出力される。このように、入力ディジタル信号に
応じてオンされるスイッチsw1〜sw7に対応するMO
SトランジスタQ1〜Q7に流れるドレイン電流I1〜I7
が加算されて出力抵抗4に流れ、入力ディジタル信号に
対応したアナログ出力電圧が出力端子OUTから取出さ
れる。
The output current I out is then I out = I 1 + I 3 + I 5 + I 6 = I 11 × R 11 × (1 / R 1 + 1 / R 3 ) + I 12 × R 12 × (1 / R 5 +1 / R 6 ) = (1 + 4 + 16 + 32) × I 1 = 53I 1 , and this output current I out flows to the output resistor 4, and the output voltage obtained by adding the voltage drop thereof to V REF is the output terminal O.
Output to UT. MO Thus, corresponding to the switch sw 1 to SW 7 is turned on in response to the input digital signal
Drain current I 1 ~I 7 flowing to the S transistor Q 1 ~Q 7
Are added and flow to the output resistor 4, and the analog output voltage corresponding to the input digital signal is taken out from the output terminal OUT.

【0026】以上のように、この実施の態様では、第1
のMOSトランジスタQ1〜Q7を2組に分けて、それぞ
れ別のカレントミラー回路を構成させたので、全MOS
トランジスタのゲートとVDD1間のゲート電圧を等しく
する必要がなく、従って、各ソース抵抗による電圧降
下、各MOSトランジスタのゲートソース間電圧は各組
内においてのみ等しくなるようソース抵抗値、ゲート
長、ゲート幅を調整すればよく、LSB側の第1の組1
1とMSB側の第2の組12とでそれぞれ独自の値に調
整することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the first
Since the MOS transistors Q 1 to Q 7 are divided into two sets and separate current mirror circuits are formed respectively,
It is not necessary to make the gate voltage between the gate of the transistor and V DD1 equal, and therefore, the voltage drop due to each source resistance, the gate-source voltage of each MOS transistor, the source resistance value and the gate length should be equal only within each group. , The gate width may be adjusted, and the first set 1 on the LSB side
1 and the second set 12 on the MSB side can be adjusted to their own values.

【0027】電流加算型D/A変換器は、スイッチsw
がオンになったところの電流が抵抗4に流れ込み、出力
OUTに電圧値が出力される。よってD/A変換の直線
性のばらつきは電流値の大きいMSB側のばらつきの精
度が大きく関与する。つまり、MSB側のカレントミラ
ー回路の誤差を小さくするような回路構成にする。ソー
ス側に抵抗のあるカレントミラー回路の誤差を表す式を
図2を用いて説明する。図2において、Qaは定電流駆
動用PMOSトランジスタ、QbはこのMOSトランジ
スタQaとカレントミラー回路を構成するPMOSトラ
ンジスタ、Dはドレイン、Sはソース、Gはゲート、R
Sはソース抵抗で、両MOSトランジスタQa,Qbで等
しい抵抗値であるとする。Irefは定電流源3の駆動基
準電流、Io utは出力電流である。
The current addition type D / A converter has a switch sw.
Is turned on, the current flows into the resistor 4, and a voltage value is output to the output OUT. Therefore, the accuracy of the D / A conversion linearity greatly affects the accuracy of the MSB side, which has a large current value. That is, the circuit configuration is such that the error of the current mirror circuit on the MSB side is reduced. An equation representing an error of the current mirror circuit having a resistance on the source side will be described with reference to FIG. In FIG. 2, Q a is a constant current driving PMOS transistor, Q b is a PMOS transistor that forms a current mirror circuit with this MOS transistor Q a , D is a drain, S is a source, G is a gate, and R is a gate.
S is a source resistance, and both MOS transistors Q a and Q b have the same resistance value. I ref is the drive reference current of the constant current source 3, I o ut is the output current.

【0028】今、MOSトランジスタQa,Qbのゲート
ソース間電圧をVGSa,VGSb、コンダクタンスをβa
βb、しきい値電圧をVTHOa,VTHObとすれば、VGSa
S×Iref=VGSb+RS×Iout、従って VGSb−VGSa+RS(Iout−Iref)=0
Now, the gate-source voltages of the MOS transistors Q a and Q b are V GSa and V GSb , the conductance is β a ,
If β b and the threshold voltages are V THOa and V THOb , then V GSa +
R S × I ref = V GSb + R S × I out , therefore V GSb −V GSa + R S (I out −I ref ) = 0.

【数2】 βa=β,βb=β+Δβ,Iref=I,Iout=I+Δ
I,VGSa=VGS,VTHOa=VTHO,VTHOb=VTHO+Δ
THO とすると
[Equation 2] β a = β, β b = β + Δβ, I ref = I, I out = I + Δ
I, V GSa = V GS , V THOa = V THO , V THOb = V THO + Δ
If you say V THO

【数3】 従ってソース抵抗が接続されたカレントミラー回路にお
ける電流誤差は
(Equation 3) Therefore, the current error in the current mirror circuit with the source resistor connected is

【数4】 ΔβとΔVTHOが独立要素であるとすると、(Equation 4) If Δβ and ΔV THO are independent elements,

【数5】 となる。(Equation 5) Becomes

【0029】この(3)式がカレントミラー回路の誤差
を表す式となる。(3)式よりRS×Irefの電圧値、即
ちソース抵抗RSの両端にかかる電圧が大きい方が、|
ΔIout/Iout|が小さくなり、カレントミラー回路の
精度が大となることがわかる。この実施の態様では上述
のように、R11×I11<R12×I12、即ちMSB側の第
2の組12のソース抵抗の電圧降下が、LSB側の第1
の組11のそれより大なるよう設定されているので、M
SB側のカレントミラー回路の誤差が小さくなる。さら
に、LSB側の第1の組11ではソース抵抗R1〜R3
従来より小さく設定でき、抵抗の幅が一定だとすれば長
さが短くできそれだけ面積が小さくなる。
This equation (3) is an equation representing the error of the current mirror circuit. From the equation (3), the larger the voltage value of R S × I ref , that is, the voltage applied across the source resistance R S is |
It can be seen that ΔI out / I out | becomes small and the accuracy of the current mirror circuit becomes large. In this embodiment, as described above, R 11 × I 11 <R 12 × I 12 , that is, the voltage drop of the source resistance of the second set 12 on the MSB side is the first on the LSB side.
Since it is set to be larger than that of the set 11 of
The error of the SB side current mirror circuit is reduced. Further, in the first set 11 on the LSB side, the source resistances R 1 to R 3 can be set smaller than before, and if the width of the resistance is constant, the length can be shortened and the area can be reduced accordingly.

【0030】また、MSB側の第2の組12のMOSト
ランジスタQ4〜Q7のゲート長L4〜L7が、LSB側の
第1の組11のMOSトランジスタQ1〜Q3のゲート長
1〜L3より短くなるよう設定されておるので、(1)
式において、ゲートソース間電圧VGSを一定とした場合
でも同じ電流IDを流すのに、第1、第2の組でゲート
長を等しくする場合に比し、第2の組12のMOSトラ
ンジスタQ4〜Q7のゲート幅W4〜W7を小さくすること
が可能となる。
Further, the gate lengths L 4 to L 7 of the MOS transistors Q 4 to Q 7 of the second set 12 on the MSB side are the gate lengths of the MOS transistors Q 1 to Q 3 of the first set 11 on the LSB side. Since it is set to be shorter than L 1 to L 3 , (1)
In the formula, the same current I D flows even when the gate-source voltage V GS is constant, but the MOS transistors of the second set 12 are more than those when the gate lengths of the first and second sets are equal. it is possible to reduce the gate width W 4 to W-7 for Q 4 to Q 7.

【0031】さらに、第2の組12のMOSトランジス
タQ4〜Q7のゲートソース間電圧VGS4〜VGS7が、第1
の組11のMOSトランジスタQ1〜Q3のゲートソース
間電圧VGS1〜VGS3より大なるよう設定されておるの
で、(1)式において、ゲート長Lを一定としても同じ
電流IDを流すのに、第1、第2の組でゲートソース間
電圧VGSを等しくした場合に比し、第2の組12のMO
SトランジスタQ4〜Qのゲート幅W〜W7を小さく
することが可能となる。
Further, the gate-source voltages V GS4 to V GS7 of the MOS transistors Q 4 to Q 7 of the second set 12 are the first
Since it is set to be higher than the gate-source voltages V GS1 to V GS3 of the MOS transistors Q 1 to Q 3 of the set 11 of FIG. 11, the same current I D flows even if the gate length L is constant in the equation (1). In comparison with the case where the gate-source voltage V GS is made equal in the first and second groups, the MO of the second group 12 is
It is possible to reduce the gate width W 4 to W-7 of S transistor Q 4 to Q 7.

【0032】以上のように、MSB側の第2の組12の
MOSトランジスタのゲート長をLSB側の第1の組1
1のそれより短かく、さらに第2の組12のMOSトラ
ンジスタのゲートソース間電圧を第1の組11のそれよ
り大となるようにしたので、上述のように第2の組12
のMOSトランジスタQ4〜Q7のゲート幅を著しく小さ
くすることが可能となる。そのためMOSトランジスタ
のレイアウトにおいて大きな面積を占有するMSB側の
ゲート面積を小さくすることができる。そして、LSB
側の第1の組11のMOSトランジスタQ1〜Q3ではゲ
ート長L1〜L3及びゲート幅W1〜W3が従来より大に設
定されるので、それだけ設定精度をあげばらつきを防ぐ
ことができる。
As described above, the gate length of the MOS transistor of the second set 12 on the MSB side is set to the first set 1 on the LSB side.
Since the gate-source voltage of the MOS transistors of the second set 12 is shorter than that of the first set 11 and is set to be larger than that of the first set 11, the second set 12 is set as described above.
It becomes possible to remarkably reduce the gate width of the MOS transistors Q 4 to Q 7 . Therefore, the gate area on the MSB side, which occupies a large area in the layout of the MOS transistor, can be reduced. And the LSB
Since the gate lengths L 1 to L 3 and the gate widths W 1 to W 3 of the MOS transistors Q 1 to Q 3 of the first set 11 on the side are set to be larger than those in the conventional case, the setting accuracy is increased accordingly and variation is prevented. You can

【0033】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2を示す回路図で、図において、1は第2の電位源を
構成するVDD、2は第1の電位源を構成するGND、3
は定電流源、4は出力抵抗、Q1〜Q7はビット数7のD
/A変換用の第1のMOSトランジスタであるNMOS
トランジスタ、R1〜R7はMOSトランジスタQ1〜Q7
のソース抵抗、sw1〜sw7は入力デジタル開閉スイッ
チ、OUTは出力端子、VREFは入力デジタル信号が0
の時の出力電圧値、Q11は第1の組11の第2のMOS
トランジスタであるNMOSトランジスタ、R11はこの
MOSトランジスタQ11のソース抵抗、Q12は第2の組
12の第2のMOSトランジスタであるNMOSトラン
ジスタ、R12このMOSトランジスタQ12のソース抵抗
である。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 1 is V DD which constitutes a second potential source, 2 is GND which constitutes a first potential source, and 3
Is a constant current source, 4 is an output resistance, and Q 1 to Q 7 are D with 7 bits.
NMOS which is the first MOS transistor for A / A conversion
The transistors R 1 to R 7 are MOS transistors Q 1 to Q 7.
Source resistance, sw 1 to sw 7 are input digital open / close switches, OUT is an output terminal, and V REF is an input digital signal of 0.
The output voltage value at the time of, Q 11 is the second MOS of the first set 11.
An NMOS transistor which is a transistor, R 11 is a source resistance of this MOS transistor Q 11 , a Q 12 is an NMOS transistor which is a second MOS transistor of the second set 12, and a source resistance of this MOS transistor Q 12 is R 12 .

【0034】Q21はNMOSトランジスタQ11のドレイ
ンとVDD1間に直列に接続された第3のMOSトランジ
スタであるPMOSトランジスタ、Q22はNMOSトラ
ンジスタQ12のドレインとVDD1間に直列に接続された
第3のMOSトランジスタであるPMOSトランジス
タ、Q30は、これらPMOSトランジスタQ21,Q22
カレントミラー回路を構成し、ゲートとドレインが短絡
され、ソースがVDD1に、ドレインが定電流源3を介し
てGND2に、ゲートがPMOSトランジスタQ 21,Q
22のゲートにそれぞれ接続される第4のMOSトランジ
スタであるPMOSトランジスタである。即ち、この実
施の態様は各MOSトランジスタの極性を実施の態様1
と逆にしたもので、実施の形態1と比較してVREFがV
DDに近い値の場合に有効である。
Qtwenty oneIs an NMOS transistor Q11Dray of
And VDDA third MOS transistor connected in series between 1 and 2.
A PMOS transistor, Qtwenty twoIs an NMOS tiger
Transistor Q12Drain and VDDConnected in series between 1
Third MOS transistor, PMOS transistor
Ta, Q30Are these PMOS transistors Qtwenty one, Qtwenty twoWhen
A current mirror circuit is configured and the gate and drain are short-circuited
And the source is VDD1, the drain is through the constant current source 3
GND2, the gate is a PMOS transistor Q twenty one, Q
twenty twoMOS transistor connected to each gate
It is a PMOS transistor that is a star. That is, this fruit
The implementation mode is the polarity of each MOS transistor.
Which is the reverse of that of Embodiment 1.REFIs V
DDEffective when the value is close to.

【0035】I1〜I7,I11,I12,I30は各MOSト
ランジスタQ1〜Q7,Q11,Q12,Q30のドレイン電流
で、これらと各抵抗R1〜R7,R11,R12との関係は実
施の態様1と同様である。即ち、この実施の態様2にお
いても、各組内のソース抵抗の電圧降下が等しく、か
つ、第1の組11のソース抵抗の電圧降下を第2の組1
2のそれより小さくなるよう設定されておる。そして、
各組内のMOSトランジスタのゲート長が等しく、そし
て、第1の組11のゲート長が第2の組12のそれより
長くなるよう設定され、さらに、各組内のMOSトラン
ジスタのゲートソース間電圧が等しく、そして、第1の
組11のゲートソース間電圧が第2の組12のそれより
小さくなるよう設定されている。従ってその動作及び効
果は実施例と全く同様なのでその説明は省略する。
I 1 to I 7 , I 11 , I 12 , and I 30 are the drain currents of the MOS transistors Q 1 to Q 7 , Q 11 , Q 12 , and Q 30 , respectively, and the resistors R 1 to R 7 , The relationship with R 11 and R 12 is the same as in Embodiment 1. That is, also in the second embodiment, the voltage drop of the source resistance in each set is the same, and the voltage drop of the source resistance of the first set 11 is equal to the second set 1.
It is set to be smaller than that of 2. And
The gate lengths of the MOS transistors in each set are equal, and the gate length of the first set 11 is set to be longer than that of the second set 12, and the gate-source voltage of the MOS transistors in each set is further set. Are set equal to each other, and the gate-source voltage of the first set 11 is set to be smaller than that of the second set 12. Therefore, the operation and effect are completely the same as those of the embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0036】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示す回路図で、図において、1は第1の電位源を
構成するVDD、2は第2の電位源を構成するGND、3
は定電流源、4は出力抵抗、Q1〜Q9はビット数9のD
/A変換用の第1のMOSトランジスタであるPMOS
トランジスタ、R1〜R9はMOSトランジスタQ1〜Q9
のソース抵抗、sw1〜sw9は入力デジタル開閉スイッ
チ、OUTは出力端子、VREFは入力デジタル信号が0
の時の出力電圧値、Q11は第1の組11の第2のMOS
トランジスタであるNMOSトランジスタ、R11はこの
MOSトランジスタQ11のソース抵抗、Q12は第2の組
12の第2のMOSトランジスタであるPMOSトラン
ジスタ、R12このMOSトランジスタQ12のソース抵
抗、Q13は第3の組13の第2のMOSトランジスタで
あるPMOSトランジスタ、R13このMOSトランジス
タQ13のソース抵抗である。
Embodiment 3. FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In the figure, 1 is V DD which constitutes a first potential source, 2 is GND which constitutes a second potential source, and 3
Is a constant current source, 4 is an output resistance, and Q 1 to Q 9 are D with 9 bits.
PMOS which is the first MOS transistor for A / A conversion
Transistors R 1 to R 9 are MOS transistors Q 1 to Q 9
Source resistance, sw 1 to sw 9 are input digital open / close switches, OUT is an output terminal, and V REF is an input digital signal of 0.
The output voltage value at the time of, Q 11 is the second MOS of the first set 11.
NMOS transistor is a transistor, R 11 is the source resistance of the MOS transistors Q 11, Q 12 are PMOS transistors, R 12 source resistance of the MOS transistor Q 12 is a second MOS transistor of the second set 12, Q 13 Is a PMOS transistor that is the second MOS transistor of the third set 13, R 13 is the source resistance of this MOS transistor Q 13 .

【0037】Q21はPMOSトランジスタQ11のドレイ
ンとVDD1間に直列に接続された第3のMOSトランジ
スタであるNMOSトランジスタ、Q22はPMOSトラ
ンジスタQ12のドレインとVDD1間に直列に接続された
第3のMOSトランジスタであるNMOSトランジス
タ、Q23はPMOSトランジスタQ13のドレインとVDD
1間に直列に接続された第3のMOSトランジスタであ
るNMOSトランジスタ、Q30は、これらNMOSトラ
ンジスタQ21,Q22,Q23とカレントミラー回路を構成
し、ゲートとドレインが短絡され、ソースがVDD1に、
ドレインが定電流源3を介してGND2に、ゲートがP
MOSトランジスタQ21,Q22,Q23のゲートにそれぞ
れ接続される第4のMOSトランジスタであるNMOS
トランジスタである。
Q 21 is an NMOS transistor which is a third MOS transistor connected in series between the drain of the PMOS transistor Q 11 and V DD 1, and Q 22 is in series between the drain of the PMOS transistor Q 12 and V DD 1. NMOS transistor is a third MOS transistor connected, the drain of Q 23 are PMOS transistors Q 13 and V DD
An NMOS transistor Q 30 , which is a third MOS transistor connected in series between 1 and 1, constitutes a current mirror circuit together with these NMOS transistors Q 21 , Q 22 , and Q 23. The gate and drain are short-circuited and the source is For V DD 1,
The drain is connected to GND2 via the constant current source 3, and the gate is connected to P
An NMOS, which is a fourth MOS transistor connected to the gates of the MOS transistors Q 21 , Q 22 , and Q 23 , respectively.
It is a transistor.

【0038】I1〜I9,I11,I12,I13,I30は各M
OSトランジスタQ1〜Q9,Q11,Q12,Q13,Q30
ドレイン電流で、 I1/I2=I2/I3=I3/I4=I4/I5=I5/I6
6/I7=I7/I8=I8/I9=2 となるよう、各組11及び12毎に抵抗R1〜R9を R1×I1=R2×I2=R3×I3=R11×I114×I4=R5×I5=R6×I6=R12×I127×I7=R8×I8=R9×I9=R13×I13 と、即ち、各組内のソース抵抗の電圧降下が等しくなる
よう、 R1/R2=R2/R3=1/2,R4/R5=R5/R6=1
/2,R7/R8=R8/R9=1/2 の関係に設定する。そしてこの実施の態様では、R11×
11<R12×I12<R13×I13、即ちLSB側の組のソ
ース抵抗の電圧降下をMSB側の組のそれより小さくな
るよう設定する。
Each of I 1 to I 9 , I 11 , I 12 , I 13 , and I 30 is M.
The drain currents of the OS transistors Q 1 to Q 9 , Q 11 , Q 12 , Q 13 , and Q 30 are: I 1 / I 2 = I 2 / I 3 = I 3 / I 4 = I 4 / I 5 = I 5 / I 6 =
Resistors R 1 to R 9 are set to R 1 × I 1 = R 2 × I 2 = R for each set 11 and 12 so that I 6 / I 7 = I 7 / I 8 = I 8 / I 9 = 2. 3 x I 3 = R 11 x I 11 R 4 x I 4 = R 5 x I 5 = R 6 x I 6 = R 12 x I 12 R 7 x I 7 = R 8 x I 8 = R 9 x I 9 = R 13 × I 13 , that is, R 1 / R 2 = R 2 / R 3 = 1/2, R 4 / R 5 = R 5 / R so that the voltage drop of the source resistance in each set becomes equal. 6 = 1
/ 2, R 7 / R 8 = R 8 / R 9 = 1/2. And in this embodiment, R 11 ×
I 11 <R 12 × I 12 <R 13 × I 13 , that is, the voltage drop of the source resistance of the LSB side set is set to be smaller than that of the MSB side set.

【0039】また、各組のMOSトランジスタQ1
9,Q11,Q12,Q13のゲート長をL 1〜L9,L11
12,L13、ゲート幅をW1〜W9,W11,W12,W13
すれば、これらの関係を L1=L2=L3=L11,L4=L5=L6=L12,L7=L8
=L9=L13,L11>L12>L13 と、即ち、各組内のMOSトランジスタのゲート長が等
しく、そして、LSB側の組のゲート長をMSB側の組
のそれより長くなるよう設定する。
Further, each set of MOS transistors Q1~
Q9, Q11, Q12, Q13The gate length of L 1~ L9, L11,
L12, L13, The gate width is W1~ W9, W11, W12, W13When
If you do1= LTwo= LThree= L11, LFour= LFive= L6= L12, L7= L8
= L9= L13, L11> L12> L13 That is, the gate lengths of the MOS transistors in each set are equal.
The gate length of the pair on the LSB side to the pair on the MSB side.
Set to be longer than that.

【0040】さらに、各MOSトランジスタQ1〜Q9
11,Q12,Q13,Q21,Q22,Q23,Q30のゲートソ
ース間電圧VGS1〜VGS9,VGS11,VGS12,VGS13,V
GS21,VGS22,VGS23,VGS30を VGS1=VGS2=VGS3=VGS11,VGS4=VGS5=VGS6
GS12,VGS7=VGS8=VGS9=VGS13,VGS21=V
GS22=VGS23=VGS30,VGS11<VGS12<VGS13 と、即ち、同じカレントソース回路を構成するMOSト
ランジスタのゲートソース間電圧を等しく、そして、L
SB側の組のゲートソース間電圧をMSB側の組のそれ
より小さくなるよう設定する。これによって、各第1の
MOSトランジスタQ1〜Q9のゲート幅W1〜W9
(1)式より明らなように W1/W2=W2/W3=1/2,W4/W5=W5/W6=1
/2,W7/W8=W8/W9=1/2 となる。ただし、W3/W4>W6/W7>1/2なるよう
設定される。
Further, each of the MOS transistors Q 1 to Q 9 ,
Gate-source voltages V GS1 to V GS9 , V GS11 , V GS12 , V GS13 , V of Q 11 , Q 12 , Q 13 , Q 21 , Q 22 , Q 23 , and Q 30.
GS21, V GS22, V GS23, V GS30 the V GS1 = V GS2 = V GS3 = V GS11, V GS4 = V GS5 = V GS6 =
V GS12 , V GS7 = V GS8 = V GS9 = V GS13 , V GS21 = V
GS22 = the V GS23 = V GS30, V GS11 <V GS12 <V GS13, i.e., equal to the gate-source voltage of the MOS transistor constituting the same current source circuit, and, L
The gate-source voltage of the SB side set is set to be lower than that of the MSB side set. As a result, the gate widths W 1 to W 9 of the first MOS transistors Q 1 to Q 9 are W 1 / W 2 = W 2 / W 3 = 1/2, W as is clear from the equation (1). 4 / W 5 = W 5 / W 6 = 1
/ 2, the W 7 / W 8 = W 8 / W 9 = 1/2. However, the set W 3 / W 4> W 6 / W 7> 1/2 so as.

【0041】次にその動作を説明する。第3のNMOS
トランジスタQ21,Q22,Q23と第4のNMOSトラン
ジスタQ30とはカレントミラー回路を構成されており、
これらのNMOSトランジスタのゲートとGND2間の
ゲート電圧、ソース抵抗が接続されていないので、ゲー
トソース間電圧VGS21,VGS22,VGS23,VGS30が等し
くなるよう各MOSトランジスタにドレイン電流I11
12,I13,I30が流れる。これらのドレイン電流は、
各MOSトランジスタQ21,Q22,Q23,Q30のゲート
長をL21,L22,L23,L30、ゲート幅をW21,W22
23,W30とし、しきい値電圧VTHOは全トランジスタ
で等しいとすれば、上記(1)式より I11=(I30×W21×L30)/(L21×W30), I12=(I30×W22×L30)/(L22×W30) I13=(I30×W23×L30)/(L23×W30) となる。これらのドレイン電流I11,I12及びI13が第
2のPMOSトランジスタQ11,Q12及びQ13にドレイ
ン電流として供給される。
Next, the operation will be described. Third NMOS
The transistors Q 21 , Q 22 , Q 23 and the fourth NMOS transistor Q 30 form a current mirror circuit,
Gate and the gate voltage between GND2 of these NMOS transistors, because the source resistance is not connected, the gate-source voltage V GS21, V GS22, V GS23 , drains each MOS transistor to V GS30 equals current I 11,
I 12 , I 13 , and I 30 flow. These drain currents are
The gate length of each MOS transistor Q 21 , Q 22 , Q 23 , Q 30 is L 21 , L 22 , L 23 , L 30 , and the gate width is W 21 , W 22 ,
Assuming that W 23 and W 30 and the threshold voltage V THO is the same for all transistors, I 11 = (I 30 × W 21 × L 30 ) / (L 21 × W 30 ), I 12 = (I 30 × W 22 × L 30 ) / (L 22 × W 30 ) I 13 = (I 30 × W 23 × L 30 ) / (L 23 × W 30 ). These drain currents I 11 , I 12 and I 13 are supplied to the second PMOS transistors Q 11 , Q 12 and Q 13 as drain currents.

【0042】今、入力デジタル信号に応じてスイッチs
1〜sw9の何れかが、例えばスイッチsw1,sw3
sw5及びsw7がオンしたとすると、そのオンしたスイ
ッチsw1,sw3を介してMOSトランジスタQ1,Q3
のゲートとVDD1間に、MOSトランジスタQ11に供給
されるドレイン電流I11の抵抗R11による電圧降下(I
11×R11)と上記ゲートソース間電圧VGS11を加えた値
に等しい一定のゲート電圧(VG11=I11×R11+V
GS11)が印加される。そして、MOSトランジスタ
11、ソース抵抗R11とMOSトランジスタQ1,Q3
ソース抵抗R1,R3とで構成されるカレントミラー回路
11によって、MOSトランジスタQ1,Q3には次式に
示す値のドレイン電流I1,I3が流れる。 I1=(VG11−VGS11)/R1=I11×R11/R1,I3
11×R11/R3
Now, according to the input digital signal, the switch s
Any one of w 1 to sw 9 is, for example, a switch sw 1 , sw 3 ,
When sw 5 and sw 7 is that it has turned on, MOS transistors Q 1, Q 3 via the switches sw 1, sw 3 that the on
Between the gate and the V DD 1 a, the voltage drop due to the resistance R 11 of the drain current I 11 supplied to the MOS transistor Q 11 (I
11 × R 11) a constant gate voltage equal to a value obtained by adding the gate-source voltage V GS11 (V G11 = I 11 × R 11 + V
GS11 ) is applied. Then, the MOS transistor Q 11 , the source resistance R 11, and the MOS transistors Q 1 and Q 3 ,
Due to the current mirror circuit 11 composed of the source resistors R 1 and R 3 , drain currents I 1 and I 3 having values shown in the following equations flow through the MOS transistors Q 1 and Q 3 . I 1 = (V G11 −V GS11 ) / R 1 = I 11 × R 11 / R 1 , I 3 =
I 11 × R 11 / R 3

【0043】また、オンしたスイッチsw5を介してM
OSトランジスタQ5のゲートとVDD1間に、MOSト
ランジスタQ12に供給されるドレイン電流I12の抵抗R
12による電圧降下(I12×R12)と上記ゲートソース間
電圧VGS12を加えた値に等しい一定のゲート電圧(V
G12=I12×R12+VGS12)が印加される。そして、M
OSトランジスタQ12、ソース抵抗R12とMOSトラン
ジスタQ5、ソース抵抗R5とで構成されるカレントミラ
ー回路12によって、MOSトランジスタQ5には次式
に示す値のドレイン電流I5が流れる。 I5=(VG−VGS12)/R5=I12×R12/R5
In addition, M is turned on via the switch sw 5 which is turned on.
Between the gate of the OS transistor Q 5 and V DD 1, the resistance R of the drain current I 12 supplied to the MOS transistor Q 12
A constant gate voltage (V) equal to a value obtained by adding the voltage drop (I 12 × R 12 ) due to 12 and the gate-source voltage V GS12.
G12 = I 12 × R 12 + V GS12) is applied. And M
Due to the current mirror circuit 12 including the OS transistor Q 12 , the source resistance R 12 , the MOS transistor Q 5 , and the source resistance R 5 , a drain current I 5 having a value represented by the following equation flows through the MOS transistor Q 5 . I 5 = (V G -V GS12 ) / R 5 = I 12 × R 12 / R 5

【0044】さらに、オンしたスイッチsw7を介して
MOSトランジスタQ7のゲートとVDD1間に、MOS
トランジスタQ13に供給されるドレイン電流I13の抵抗
13による電圧降下(I13×R13)と上記ゲートソ
ース間電圧VGS13を加えた値に等しい一定のゲート電圧
(VG13=I13×R13+VGS13)が印加される。そし
て、MOSトランジスタQ13、ソース抵抗R13とMOS
トランジスタQ7、ソース抵抗R7とで構成されるカレン
トミラー回路13によって、MOSトランジスタQ7
は次式に示す値のドレイン電流I7が流れる。 I7=(VG−VGS13)/R7=I13×R13/R7
Further, a MOS transistor Q 7 is connected between the gate of the MOS transistor Q 7 and V DD 1 via the switch sw 7 which is turned on.
A constant gate voltage (VG 13 = I 13 ×) which is equal to the sum of the voltage drop (I 13 × R 13 ) of the drain current I 13 supplied to the transistor Q 13 due to the resistance R 13 and the gate-source voltage V GS13. R 13 + V GS13 ) is applied. Then, the MOS transistor Q 13 , the source resistance R 13 and the MOS
Due to the current mirror circuit 13 composed of the transistor Q 7 and the source resistance R 7 , a drain current I 7 having a value shown in the following equation flows through the MOS transistor Q 7 . I 7 = (V G -V GS13 ) / R 7 = I 13 × R 13 / R 7

【0045】それで、出力電流Ioutは Iout=I1+I3+I5+I7 =I11×R11×(1/R1+1/R3)+I12×R12×1/R5+I3×R13/R7 =(1+4+16+64)×I1=85I1 となり、この出力電流Ioutが出力抵抗4に流れ、それ
の電圧降下がVREFに加えられた出力電圧が出力端子O
UTに出力される。このように、入力ディジタル信号に
応じてオンされるスイッチsw1〜sw9に対応するMO
SトランジスタQ1〜Q9に流れるドレイン電流I1〜I9
が加算されて出力抵抗4に流れ、入力ディジタル信号に
対応したアナログ出力電圧が出力端子OUTから取出さ
れる。
Therefore, the output current I out is I out = I 1 + I 3 + I 5 + I 7 = I 11 × R 11 × (1 / R 1 + 1 / R 3 ) + I 12 × R 12 × 1 / R 5 + I 3 × R 13 / R 7 = (1 + 4 + 16 + 64) × I 1 = 85I 1 , and this output current I out flows to the output resistor 4, and the output voltage obtained by adding the voltage drop thereof to V REF is the output terminal O.
Output to UT. In this way, the MO corresponding to the switches sw 1 to sw 9 turned on according to the input digital signal.
Drain current I 1 ~I 9 flowing to the S transistor Q 1 ~Q 9
Are added and flow to the output resistor 4, and the analog output voltage corresponding to the input digital signal is taken out from the output terminal OUT.

【0046】以上のように、この実施の態様では、第1
のMOSトランジスタQ1〜Q9を3組に分けて、それぞ
れ別のカレントミラー回路を構成させたので、全MOS
トランジスタのゲートとVDD1間のゲート電圧を等しく
する必要がなく、従って、各ソース抵抗による電圧降
下、各MOSトランジスタのゲートソース間電圧は各組
内においてのみ等しくなるようソース抵抗値、ゲート
長、ゲート幅を調整すればよく、LSB側の第1の組1
1、中間の第2の組12及びMSB側の第3の組13と
でそれぞれ独自の値に調整することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the first
Since the MOS transistors Q 1 to Q 9 are divided into three sets and different current mirror circuits are formed respectively,
It is not necessary to make the gate voltage between the gate of the transistor and V DD1 equal, and therefore, the voltage drop due to each source resistance, the gate-source voltage of each MOS transistor, the source resistance value and the gate length should be equal only within each group. , The gate width may be adjusted, and the first set 1 on the LSB side
It is possible to adjust the first and second sets 12 and the third set 13 on the MSB side to their own values.

【0047】この実施の態様でも上述のように、R11×
11<R12×I12<R13×I13、即ちMSB側の組のソ
ース抵抗の電圧降下が、LSB側の組のそれより大なる
よう設定されているので、MSB側のカレントミラー回
路の誤差が小さくなる。さらに、LSB側の組ではソー
ス抵抗を従来より小さく設定でき、抵抗の幅が一定だと
すれば長さが短くできそれだけ面積が小さくなる。
Also in this embodiment, as described above, R 11 ×
I 11 <R 12 × I 12 <R 13 × I 13 , that is, the voltage drop of the source resistance of the MSB side set is set to be larger than that of the LSB side set, so that the MSB side current mirror circuit. Error becomes smaller. Further, in the LSB side set, the source resistance can be set smaller than in the conventional case, and if the width of the resistance is constant, the length can be shortened and the area can be reduced accordingly.

【0048】また、MSB側の組のMOSトランジスタ
のゲート長Lが、LSB側のそれより短くなるよう設定
されておるので、ゲートソース間電圧VGSを一定とした
場合でも同じ電流IDを流すのに、全てのMOSトラン
ジスタのゲート長Lを等しくする場合に比し、MSB側
の組のMOSトランジスタのゲート幅Wを小さくするこ
とが可能となる。
Further, since the gate length L of the MOS transistors on the MSB side is set to be shorter than that on the LSB side, the same current I D flows even when the gate-source voltage V GS is constant. However, it is possible to reduce the gate width W of the MOS transistors of the group on the MSB side, as compared with the case where the gate lengths L of all the MOS transistors are made equal.

【0049】さらに、MSB側の組のMOSトランジス
タのゲートソース間電圧VGSが、LSB側のそれより大
なるよう設定されておるので、ゲート長Lを一定として
も同じ電流IDを流すのに、全てのMOSトランジスタ
でゲートソース間電圧VGSを等しくした場合に比し、M
SB側の組のMOSトランジスタのゲート幅Wを小さく
することが可能となる。
Furthermore, since the gate-source voltage V GS of the MOS transistors on the MSB side is set to be higher than that on the LSB side, even if the gate length L is constant, the same current I D flows. , Compared with the case where the gate-source voltage V GS is made equal in all MOS transistors,
It is possible to reduce the gate width W of the MOS transistors on the SB side.

【0050】以上のように、MSB側のMOSトランジ
スタのゲート長をLSB側のそれより短かく、さらにM
SB側のMOSトランジスタのゲートソース間電圧をL
SB側のそれより大となるようにしたので、上述のよう
にMSB側のMOSトランジスタのゲート幅を著しく小
さくすることが可能となる。そのためMOSトランジス
タのレイアウトにおいて大きな面積を占有するMSB側
のゲート面積を小さくすることができる。そして、LS
B側のMOSトランジスタではゲート長L及びゲート幅
Wが従来より大に設定されるので、それだけ設定精度を
あげばらつきを防ぐことができる。
As described above, the gate length of the MOS transistor on the MSB side is shorter than that on the LSB side, and M
Set the gate-source voltage of the MOS transistor on the SB side to L
Since it is made larger than that on the SB side, the gate width of the MOS transistor on the MSB side can be significantly reduced as described above. Therefore, the gate area on the MSB side, which occupies a large area in the layout of the MOS transistor, can be reduced. And LS
In the MOS transistor on the B side, the gate length L and the gate width W are set to be larger than those in the related art, so that the setting accuracy can be increased and the variation can be prevented.

【0051】なお、この実施の態様3では、第1、第2
のMOSトランジスタQ1〜Q9,Q11,Q12,Q13をP
MOSトランジスタに、第3、第4のMOSトランジス
タQ21,Q22,Q23,Q30をNMOSトランジスタとし
たが、これを実施の態様2のように、第1、第2のMO
SトランジスタをNMOSトランジスタに、第3、第4
のMOSトランジスタをPMOSトランジスタにしても
よい。また、この実施の態様3では第1のMOSトラン
ジスタQ1〜Q9を3組に分けた場合を示したが、入力ビ
ット数が増えた場合さらに4組以上分けることももちろ
ん可能である。
In the third embodiment, the first and second
Of the MOS transistors Q 1 to Q 9 , Q 11 , Q 12 , and Q 13
As the MOS transistors, the third and fourth MOS transistors Q 21 , Q 22 , Q 23 , and Q 30 are NMOS transistors. However, as in the second embodiment, the first and second MO transistors are used.
The S transistor is an NMOS transistor, and the third and fourth
The MOS transistor may be a PMOS transistor. Also, the case of dividing the aspect 3 of this embodiment the first MOS transistor Q 1 to Q 9 in three sets, it is also possible to divide further four or more when the number of input bits is increased.

【0052】[0052]

【発明の効果】この発明は、第1の電位源と出力端子間
に、第1のMOSトランジスタとソース抵抗との直列回
路を所定数並列に接続し、上記各第1のMOSトランジ
スタのゲートと上記第1の電位源との間に、入力デジタ
ル信号に応じて開閉する各スイッチを介して所定のゲー
ト電圧を印加し、上記出力端子から上記スイッチオンの
第1のトランジスタ電流の総和を取出すようにした電流
加算型デジタルアナログ変換回路において、上記第1の
MOSトランジスタとソース抵抗との直列回路群を複数
組に分け、各組毎に、それぞれの組の各第1のMOSト
ランジスタとカレントミラー回路を構成し、これら第1
のMOSトランジスタのゲート電圧印加端子と第1の電
位源間に、ゲートとドレインが短絡された第2のMOS
トランジスタとソース抵抗との直列回路を接続し、これ
ら各組の第2のMOSトランジスタのドレインと第2の
電位源間に上記各第1、第2のMOSトランジスタと逆
極性の第3のMOSトランジスタを接続し、これら各組
の第3のMOSトランジスタとカレントミラー回路を構
成し、これら第3のMOSトランジスタと同極性で、ソ
ースが上記第2の電位源に、ドレインが定電流源を介し
て上記第1の電位源に接続され、ゲートとドレインが短
絡されて、上記全組の第3のMOSトランジスタのゲー
トに接続された第4のMOSトランジスタを設けたの
で、各ソース抵抗による電圧降下、各MOSトランジス
タのゲートソース間電圧を、LSB側の組のカレントミ
ラー回路とMSB側の組のカレントミラー回路とでそれ
ぞれ独自に調整でき、それによりソース抵抗値、ゲート
長、ゲート幅等をそれぞれ独自の値に調整することで、
精度が高く、パターンレイアウト面積を小さくすること
が可能であるという効果がある。
According to the present invention, a predetermined number of series circuits of a first MOS transistor and a source resistance are connected in parallel between the first potential source and the output terminal, and the first MOS transistor and the gate of each first MOS transistor are connected in parallel. A predetermined gate voltage is applied to the first potential source via each switch that opens and closes according to an input digital signal, and the sum of the switch-on first transistor currents is taken out from the output terminal. In the current addition type digital-analog conversion circuit described above, the series circuit group of the first MOS transistor and the source resistance is divided into a plurality of groups, and each group has a first MOS transistor and a current mirror circuit of each group. Make up these first
Second MOS transistor whose gate and drain are short-circuited between the gate voltage application terminal of the MOS transistor and the first potential source
A series circuit of a transistor and a source resistance is connected, and a third MOS transistor having a polarity opposite to that of each of the first and second MOS transistors between the drain and the second potential source of the second MOS transistor of each set. To form a current mirror circuit with the third MOS transistor of each set, the source having the same polarity as the third MOS transistor, the source being the second potential source, and the drain being the constant current source. Since the fourth MOS transistor connected to the first potential source and having the gate and the drain short-circuited and connected to the gates of the third MOS transistors in the entire set is provided, the voltage drop due to each source resistance, The gate-source voltage of each MOS transistor can be adjusted independently by the current mirror circuit of the LSB side and the current mirror circuit of the MSB side. Whereby the source resistance, the gate length, by adjusting the gate width and the like to each own value,
There is an effect that the accuracy is high and the pattern layout area can be reduced.

【0053】また、上記のものにおいて、分割された上
位ビット側(MSB側)の組のMOSトランジスタのゲ
ートと第1の電位源間の電圧を、下位ビット側(LSB
側)の組のそれより大なるようにしたので、特にばらつ
きの精度が大きく関与するMSB側のカレントミラー回
路の誤差が小さくなりそれだけ精度が高くなるという効
果がある。
Further, in the above-mentioned device, the voltage between the gate of the MOS transistor of the divided upper bit side (MSB side) and the first potential source is set to the lower bit side (LSB).
Since it is set to be larger than that of the (2) side), the error of the current mirror circuit on the MSB side, in which the precision of the variation is largely involved, is reduced, and the precision is increased accordingly.

【0054】また、上記のものにおいて、分割された各
組の第1のMOSトランジスタと第2のMOSトランジ
スタのソース抵抗とこれを流れる電流による電圧降下の
大きさを各組毎に等しくするとともに、MSB側の組の
上記電圧降下を、LSB側の組のそれより大となるよう
にしたので、MSB側のカレントミラー回路の精度が高
くなるとともに、LSB側のMOSトランジスタのソー
ス抵抗値を小さく設定でき、抵抗の幅が一定だとすれば
長さが短くでき、それだけパターンレイアウト面積が小
さくなるという効果がある。
Further, in the above-mentioned one, the source resistance of each of the divided first MOS transistor and the second MOS transistor and the magnitude of the voltage drop due to the current flowing therethrough are made equal to each other, and Since the voltage drop of the MSB side set is made larger than that of the LSB side set, the accuracy of the MSB side current mirror circuit is increased and the source resistance value of the LSB side MOS transistor is set small. If the width of the resistor is constant, the length can be shortened, and the pattern layout area can be reduced accordingly.

【0055】さらに、上記のものにおいて、分割された
各組の第1のMOSトランジスタと第2のMOSトラン
ジスタのゲート長を各組毎に等しくするとともに、MS
B側の組のゲート長を、LSB側の組のゲート長より短
くなるようにしたので、MSB側のMOSトランジスタ
においては同じドレイン電流を流すのにゲート幅を小さ
くすることが可能となり、それだけパターンレイアウト
面積が小さくなり、LSB側の組のMOSトランジスタ
においてはゲート長を従来より大に、しかも同じドレイ
ン電流を流すのにゲート幅をも大に設定できるので、そ
れだけ設定精度をあげばらつきを防ぐことができるとい
う効果がある。
Further, in the above-mentioned one, the gate lengths of the first MOS transistor and the second MOS transistor of each divided set are made equal to each other, and
Since the gate length of the group on the B side is set to be shorter than the gate length of the group on the LSB side, in the MOS transistor on the MSB side, it is possible to reduce the gate width to allow the same drain current to flow. The layout area becomes smaller, and in the MOS transistor of the LSB side, the gate length can be set longer than before, and the gate width can be set large to allow the same drain current to flow. There is an effect that can be.

【0056】さらにまた、分割された各組の第1のMO
Sトランジスタと第2のMOSトランジスタのゲートソ
ース間電圧を各組毎に等しくするとともに、MSB側の
組の上記ゲートソース間電圧を、LSB側の組のゲート
ソース間電圧より大となるようにしたので、MSB側で
はMOSトランジスタのゲート幅を従来より狭く、LS
B側では広く設定できるので、大きなパターンレイアウ
ト面積を占有するMSB側のMOSトランジスタではパ
ターンレイアウト面積を小さくでき、LSB側のMOS
トランジスタでは設定精度をあげばらつきを防ぐことが
できるという効果がある。
Furthermore, the first MO of each divided set
The gate-source voltage of the S transistor and the second MOS transistor is made equal for each group, and the gate-source voltage of the group on the MSB side is set to be higher than the gate-source voltage of the group on the LSB side. Therefore, the gate width of the MOS transistor on the MSB side is narrower than the conventional one, and
Since it can be set wide on the B side, the pattern layout area can be reduced in the MOS transistor on the MSB side that occupies a large pattern layout area, and the MOS transistor on the LSB side can be reduced.
The transistor has the effect of increasing the setting accuracy and preventing variations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施の形態1の動作を説明するための回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】 この発明の実施の形態2を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】 従来の電流加算型D/A変換器の一例を示す
回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional current addition type D / A converter.

【図6】 (a)はPMOSトランジスタの構成及びマ
スクパターンを示す平面図。(b)はそれの断面図。
FIG. 6A is a plan view showing a configuration and a mask pattern of a PMOS transistor. (B) is a sectional view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源(第1,第2の電位源)、2 接地点(第
2,第1の電位源)、3 定電流源、4 出力抵抗、1
1 第1の組、12 第2の組、13 第3の組、Q1
〜Q9 第1のMOSトランジスタ、Q11,Q12,Q13
第2のMOSトランジスタ、Q21,Q22,Q23 第3
のMOSトランジスタ、Q30 第4のMOSトランジス
タ、R1〜R9,R11,R12,R13 ソース抵抗、sw1
〜sw9 スイッチ、OUT 出力端子。
1 DC power supply (first and second potential sources), 2 ground point (second and first potential sources), 3 constant current source, 4 output resistance, 1
1 1st set, 12 2nd set, 13 3rd set, Q 1
To Q 9 first MOS transistor, Q 11 , Q 12 , Q 13
Second MOS transistor, Q 21 , Q 22 , Q 23 Third
MOS transistor, Q 30 fourth MOS transistor, R 1 to R 9 , R 11 , R 12 , R 13 source resistance, sw 1
~ Sw 9 switch, OUT output terminal.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電位源と出力端子間に、第1のM
OSトランジスタとソース抵抗との直列回路を所定数並
列に接続し、上記各第1のMOSトランジスタのゲート
と上記第1の電位源との間に、入力デジタル信号に応じ
て開閉する各スイッチを介して所定のゲート電圧を印加
し、上記出力端子から上記スイッチオンの第1のトラン
ジスタ電流の総和を取出すようにした電流加算型デジタ
ルアナログ変換回路において、上記第1のMOSトラン
ジスタとソース抵抗との直列回路群を複数組に分け、各
組毎に、それぞれの組の各第1のMOSトランジスタと
カレントミラー回路を構成し、これら第1のMOSトラ
ンジスタのゲート電圧印加端子と上記第1の電位源間
に、ゲートとドレインが短絡された第2のMOSトラン
ジスタとソース抵抗との直列回路を接続し、これら各組
の第2のMOSトランジスタのドレインと第2の電位源
間に上記各第1、第2のMOSトランジスタと逆極性の
第3のMOSトランジスタを接続し、これら各組の第3
のMOSトランジスタとカレントミラー回路を構成し、
これら第3のMOSトランジスタと同極性で、ソースが
上記第2の電位源に、ドレインが定電流源を介して上記
第1の電位源に接続され、ゲートとドレインが短絡され
て、上記全組の第3のMOSトランジスタのゲートに接
続された第4のMOSトランジスタを設けたことを特徴
とする電流加算型デジタルアナログ変換回路。
1. A first M is provided between the first potential source and the output terminal.
A predetermined number of series circuits of an OS transistor and a source resistor are connected in parallel, and a switch that opens and closes according to an input digital signal is provided between the gate of each of the first MOS transistors and the first potential source. In the current addition type digital-analog conversion circuit, in which a predetermined gate voltage is applied to extract the sum of the switch-on first transistor currents from the output terminal, the first MOS transistor and the source resistance are connected in series. The circuit group is divided into a plurality of groups, and each group forms a current mirror circuit with each first MOS transistor of each group, and between the gate voltage application terminal of these first MOS transistors and the first potential source. Is connected to a series circuit of a source resistance and a second MOS transistor whose gate and drain are short-circuited, and the second MOS transistor of each set is connected. Drain and said respective first between the second potential source of register, a third MOS transistor of the second MOS transistor and the opposite polarity connected, the third of these each set
MOS transistor and current mirror circuit,
The same polarity as those of the third MOS transistor, the source is connected to the second potential source, the drain is connected to the first potential source via a constant current source, and the gate and the drain are short-circuited to form the whole set. A current addition type digital-analog conversion circuit characterized in that a fourth MOS transistor connected to the gate of the third MOS transistor is provided.
【請求項2】 分割された上位ビット側の組の第2のM
OSトランジスタのゲートと第1の電位源間の電圧を、
下位ビット側の組の第2のMOSトランジスタのゲート
と第1の電位源間の電圧より大となるようにしたことを
特徴とする請求項1記載の電流加算型デジタルアナログ
変換回路。
2. The second M of the divided upper bit side set
The voltage between the gate of the OS transistor and the first potential source is
2. The current addition type digital-analog conversion circuit according to claim 1, wherein the voltage is higher than the voltage between the gate and the first potential source of the second MOS transistor of the set on the lower bit side.
【請求項3】 分割された各組の第1のMOSトランジ
スタと第2のMOSトランジスタのソース抵抗とこれを
流れる電流による電圧降下の大きさを各組毎に等しくす
るとともに、上位ビット側の組の上記電圧降下を、下位
ビット側の組の電圧降下より大となるようにしたことを
特徴とする請求項1記載の電流加算型デジタルアナログ
変換回路。
3. The source resistance of each of the divided first and second MOS transistors and the magnitude of the voltage drop due to the current flowing through the first and second MOS transistors are made equal to each other, and the upper bit side is set. 2. The current addition type digital-analog conversion circuit according to claim 1, wherein the voltage drop of the above is set to be larger than the voltage drop of the set on the lower bit side.
【請求項4】 分割された各組の第1のMOSトランジ
スタと第2のMOSトランジスタのゲート長を各組毎に
等しくするとともに、上位ビット側の組の上記ゲート長
を、下位ビット側の組のゲート長より短くなるようにし
たことを特徴とする請求項1記載の電流加算型デジタル
アナログ変換回路。
4. The gate lengths of the first MOS transistor and the second MOS transistor of each divided set are made equal to each other, and the gate length of the set on the upper bit side is set to the set on the lower bit side. 2. The current adding type digital-analog conversion circuit according to claim 1, wherein the gate length is shorter than the gate length.
【請求項5】 分割された各組の第1のMOSトランジ
スタと第2のMOSトランジスタのゲート長、ゲート幅
及びドレイン電流によってきまるゲートソース間電圧を
各組毎に等しくするとともに、上位ビット側の組の上記
ゲートソース間電圧を、下位ビット側の組のゲートソー
ス間電圧より大となるようにしたことを特徴とする請求
項1記載の電流加算型デジタルアナログ変換回路。
5. The gate-source voltage determined by the gate length, the gate width and the drain current of each of the divided first MOS transistor and second MOS transistor is equalized for each group, and the upper bit side 2. The current addition type digital-analog conversion circuit according to claim 1, wherein the gate-source voltage of the group is set to be higher than the gate-source voltage of the group on the lower bit side.
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